加泰罗尼亚化学研究所 低聚催化剂
荣誉:马科斯·吉尔·塞普尔克尔(ICIQ) Llobet小组的研究人员开发了一种由低聚物制成的新分子材料，并将其用作水氧化的催化剂，实现了分子催化剂前所未有的电流密度
论文“使用吸附在多壁碳纳米管上的钌配位低聚物的水氧化电催化”，已经发表在《自然化学》上
基于固定在固体表面上的分子复合物的水分离装置的电阳极和阴极的产生由于其通过配体设计的多功能和模块化性质而获得了关注
在研究了通式为{[Ru(tda)(4，4'- bpy)]n(4，4'-bpy)}(其中n是1，2，4，5或15)的低聚物的催化行为后，ICIQ的Llobet团队的科学家开始将它们固定在石墨表面
“我们决定基于我们强大的钌(tda)催化剂设计一种低聚材料，从均相应用转向多相应用
“我们必须把催化剂固定在表面，才能在分水装置上找到切实的应用，”留伯特集团的博士后研究员和小组协调员、该论文的第一位合著者马科斯·吉尔·塞普尔克尔解释道
在国际合作伙伴的合作下，例如拉德布德大学分子与材料研究所的约翰尼斯·埃勒曼斯和杜塞尔多夫马克斯·普朗克研究所的克里斯蒂娜·施尤，科学家们进行了多项显微镜研究来表征混合材料
此外，马克·马尔福瓦和爱德华多·索拉诺在阿尔巴同步加速器上进行了掠入射小角x光散射
此外，由ICIQ·梅斯拉斯集团进行的密度泛函理论计算，探索了低聚物和石墨表面之间相互作用的本质
还采用了x光吸收光谱(XAS)测量，与D组合作
IMDEA纳米中心的Moonshiram，用于分析石墨表面的低聚物，并评估它们在催化过程中和之后的命运
通过这种方式，研究人员证实了低聚物的分子性质，并发现它是通过芳香催化t-表面碳-氢-π相互作用吸附到石墨表面的——这种锚定策略迄今为止从未被描述用于分子催化剂
所用低聚物的单一单体不能锚定，因为它与表面的相互作用太弱
在数字中寻找力量，一旦引入多个单位，大量的C-H-π相互作用稳定了整个链
杂化材料(由低聚物包围的纳米管)的构象是其高效率背后的原因:低聚物中的所有钌原子都是活性催化中心——这与材料科学中通常在电极上倾倒大量氧化物相反
所得的杂化分子材料在水氧化反应中表现为坚固而强大的电阳极，在整个酸碱度范围内，特别是在中性酸碱度下，实现了分子催化剂前所未有的电流密度
“据我们所知，没有配位聚合物，金属氧化物或COF，或有机金属材料，在中性条件下工作，提供这些电流，是稳定的，”吉尔赛普尔声称
该工作为设计用于氧化水基钌配合物的稳定高效的杂化分子电阳极材料提供了基础，该材料可推广到其他过渡金属和其他催化反应中
该团队已经在光电化学电池上实现这种混合材料，以测试其在分水装置中的应用
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